一种抗单粒子翻转效应累积的存储器闲时刷新方法及系统技术方案

一种抗单粒子翻转效应累积的存储器闲时刷新方法及系统，在处理器访问存储器稀疏或空闲时，启动读取操作对存储器中的数据进行刷新，并对已经发生单粒子翻转的数据进行校验和纠正，且记录错误现场和向处理器发送中断，将错误发生地址、读取的源数据和校验码存储到相应的寄存器中，待处理器读取判断；刷新过程由可编程存储器自主访问部件执行，刷新期间处理器可执行除存储器访问之外的其他运算程序；刷新过程结束后处理器可正常访问存储器。本发明专利技术能够在处理器访问存储器任务稀疏或空闲的状态下，不占用处理器的运算资源，自主完成存储器的刷新任务，防止空间应用中存储器单粒子翻转产生的错误发生累积，由单位错变为双位错或多位错。多位错。多位错。

【技术实现步骤摘要】
一种抗单粒子翻转效应累积的存储器闲时刷新方法及系统


[0001]本专利技术涉及一种抗单粒子翻转效应累积的存储器闲时刷新方法及系统，属于抗辐射集成电路设计


技术介绍

[0002]随着空间辐射环境下SRAM和SDRAM等存储单元对单粒子翻转的敏感性日益增强，存储器在空间应用中容易发生由单粒子翻转产生的错误累积，由单位错变为双位错或多位错。因此，需要设计一种闲时刷新机制，避免长时间未被访问的存储单元发生单粒子翻转错误的累积，保证存储单元中发生错误的比特位数小于校验码的纠检错能力。
[0003]传统的使用处理器访问操作进行存储器刷新的方法一般为直接使用处理器定期暂停正常任务执行，对存储器进行访问刷新，刷新结束后继续执行正常任务，这种方法存在处理器运算资源被大量占用的问题，影响正常程序任务的执行。本专利技术设计实现的一种抗单粒子翻转效应累积的存储器刷新方法，能够在处理器访问存储器任务稀疏或空闲的状态下，不占用处理器的运算资源，自主完成存储器的刷新任务，防止空间应用中存储器单粒子翻转产生的错误发生累积，由单位错变为双位错或多位错。本专利技术中的“可编程存储器自主访问部件”，可根据系统集成需求进行自主设计，也可以复用系统中成熟的可编程部件，以降低系统的设计生产成本。

技术实现思路

[0004]本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种抗单粒子翻转效应累积的存储器闲时刷新方法及系统，能够在处理器访问存储器任务稀疏或空闲的状态下，不占用处理器的运算资源，自主完成存储器的刷新任务，防止空间应用中存储器单粒子翻转产生的错误发生累积，保证存储单元中发生错误的比特位数小于校验码的纠检错能力。
[0005]本专利技术的技术解决方案是：一种抗单粒子翻转效应累积的存储器闲时刷新方法，包括：
[0006]步骤1、处理器访问存储器稀疏或空闲时，向可编程存储器自主访问部件发送启动存储器刷新指令；
[0007]步骤2、可编程存储器自主访问部件接收到启动存储器刷新指令后，从处理器配置的指定地址加载存储器刷新程序，并启动执行该程序；
[0008]步骤3、可编程存储器自主访问部件启动读取当前刷新地址存储器中的数据；
[0009]步骤4、存储器控制接口中的数据纠检错部件对读取的存储器数据进行校验，判断读取的数据是否正确，即检测存储器是否发生了单粒子翻转；
[0010]步骤5、若步骤4中判断读取的数据正确，则判断存储器刷新程序是否执行完毕，若判断执行完毕则本轮存储器刷新过程结束；
[0011]步骤6、若步骤5中判断存储器刷新程序未执行完毕，则将当前刷新地址累加，跳转到步骤3继续执行；
[0012]步骤7、若步骤4中判断读取的数据错误，即存储器发生了单粒子翻转，则判断数据错误的类型是否为可纠正错误；
[0013]步骤8、若步骤7中判断数据错误类型为不可纠正错误，则数据纠检错部件将记录错误现场，即将错误发生地址，读取的源数据和校验码存储到相应的寄存器中，待处理器读取判断；反之，跳转到步骤11；
[0014]步骤9、数据纠检错部件向处理器发送不可纠正错误中断，根据预设错误处理策略，进行错误处理；
[0015]步骤10、跳转到步骤5，即判断存储器刷新程序是否执行完毕；
[0016]步骤11、数据纠检错部件将记录错误现场，即将错误发生地址，读取的源数据和校验码存储到相应的寄存器中，以待系统错误处理策略中有读取判断；
[0017]步骤12、判断步骤11中的可纠正错误是否需要自主纠正，若系统设置为需要自主纠正，则将数据纠检错部件给出的纠正后数据写回存储器中，自主完成错误纠正；否则直接跳转至步骤13；
[0018]步骤13、数据纠检错部件向处理器发送可纠正错误中断，根据预设错误处理策略，进行错误处理；
[0019]步骤14、跳转到步骤5，即判断存储器刷新程序是否执行完毕。
[0020]进一步地，所述存储器访问的组织形式为数据和校验码。
[0021]进一步地，所述存储器刷新程序为循环地址累加读访问存储器，起始地址由处理器指定或由上次存储器刷新任务执行结束时存储。
[0022]进一步地，所述访问存储器的访问字长由处理器指定或程序中固定。
[0023]一种抗单粒子翻转效应累积的存储器闲时刷新系统，包括通过数据互联总线连接的存储器、处理器、可编程存储器自主访问部件、数据纠检错部件；
[0024]所述处理器访问存储器稀疏或空闲时，向可编程存储器自主访问部件发送启动存储器刷新指令；
[0025]所述可编程存储器自主访问部件接收到启动存储器刷新指令后，从处理器配置的指定地址加载存储器刷新程序，并启动执行该程序，读取当前刷新地址存储器中的数据；
[0026]所述数据纠检错部件位于存储器控制接口，用于对读取的存储器数据进行校验，判断读取的数据是否正确，即检测存储器是否发生了单粒子翻转；若判断读取的数据正确，则判断存储器刷新程序是否执行完毕，若判断执行完毕则本轮存储器刷新过程结束；若判断存储器刷新程序未执行完毕，则将当前刷新地址累加，则可编程存储器自主访问部件重新读取刷新地址存储器中的数据；若判断读取的数据错误，即存储器发生了单粒子翻转，则判断数据错误的类型是否为可纠正错误；若判断数据错误类型为不可纠正错误，则数据纠检错部件将记录错误现场，即将错误发生地址，读取的源数据和校验码存储到相应的寄存器中，待处理器读取判断；向处理器发送不可纠正错误中断，根据预设错误处理策略，进行错误处理，重新判断存储器刷新程序是否执行完毕；若判断数据错误类型为可纠正错误，则将记录错误现场，即将错误发生地址，读取的源数据和校验码存储到相应的寄存器中，以待系统错误处理策略中有读取判断；判断可纠正错误是否需要自主纠正，若系统设置为需要自主纠正，则生成纠正后数据并写回存储器中，自主完成错误纠正；若可纠正错误不需要自主纠正，则向处理器发送可纠正错误中断，根据预设错误处理策略，进行错误处理；然后重
新判断存储器刷新程序是否执行完毕。
[0027]进一步地，所述存储器访问的组织形式为数据和校验码。
[0028]进一步地，所述存储器刷新程序为循环地址累加读访问存储器，起始地址由处理器指定或由上次存储器刷新任务执行结束时存储。
[0029]进一步地，所述访问存储器的访问字长由处理器指定或程序中固定。
[0030]一种计算机可读存储介质，所述的计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述的计算机程序被处理器执行时实现所述一种抗单粒子翻转效应累积的存储器闲时刷新方法的步骤。
[0031]一种抗单粒子翻转效应累积的存储器闲时刷新设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述的处理器执行所述的计算机程序时实现所述一种抗单粒子翻转效应累积的存储器闲时刷新方法的步骤。
[0032]本专利技术与现有技术相比的优点在于：
[0033](1)本专利技术提供了一种抗单粒子翻转效应累积的存储器刷新方法，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗单粒子翻转效应累积的存储器闲时刷新方法，其特征在于，包括：步骤1、处理器访问存储器稀疏或空闲时，向可编程存储器自主访问部件发送启动存储器刷新指令；步骤2、可编程存储器自主访问部件接收到启动存储器刷新指令后，从处理器配置的指定地址加载存储器刷新程序，并启动执行该程序；步骤3、可编程存储器自主访问部件启动读取当前刷新地址存储器中的数据；步骤4、存储器控制接口中的数据纠检错部件对读取的存储器数据进行校验，判断读取的数据是否正确，即检测存储器是否发生了单粒子翻转；步骤5、若步骤4中判断读取的数据正确，则判断存储器刷新程序是否执行完毕，若判断执行完毕则本轮存储器刷新过程结束；步骤6、若步骤5中判断存储器刷新程序未执行完毕，则将当前刷新地址累加，跳转到步骤3继续执行；步骤7、若步骤4中判断读取的数据错误，即存储器发生了单粒子翻转，则判断数据错误的类型是否为可纠正错误；步骤8、若步骤7中判断数据错误类型为不可纠正错误，则数据纠检错部件将记录错误现场，即将错误发生地址，读取的源数据和校验码存储到相应的寄存器中，待处理器读取判断；反之，跳转到步骤11；步骤9、数据纠检错部件向处理器发送不可纠正错误中断，根据预设错误处理策略，进行错误处理；步骤10、跳转到步骤5，即判断存储器刷新程序是否执行完毕；步骤11、数据纠检错部件将记录错误现场，即将错误发生地址，读取的源数据和校验码存储到相应的寄存器中，以待系统错误处理策略中有读取判断；步骤12、判断步骤11中的可纠正错误是否需要自主纠正，若系统设置为需要自主纠正，则将数据纠检错部件给出的纠正后数据写回存储器中，自主完成错误纠正；否则直接跳转至步骤13；步骤13、数据纠检错部件向处理器发送可纠正错误中断，根据预设错误处理策略，进行错误处理；步骤14、跳转到步骤5，判断存储器刷新程序是否执行完毕。2.根据权利要求1所述的一种抗单粒子翻转效应累积的存储器闲时刷新方法，其特征在于：所述存储器访问的组织形式为数据和校验码。3.根据权利要求1所述的一种抗单粒子翻转效应累积的存储器闲时刷新方法，其特征在于：所述存储器刷新程序为循环地址累加读访问存储器，起始地址由处理器指定或由上次存储器刷新任务执行结束时存储。4.根据权利要求3所述的一种抗单粒子翻转效应累积的存储器闲时刷新方法，其特征在于：所述访问存储器的访问字长由处理器指定或程序中固定。5.一种抗单粒子翻转效应累积的存储器闲时刷新系统，其特征在于，包括通过数据互联总线连接的存储器、处理器、可编程存储器自主访问部件、数据纠检错部件...

【专利技术属性】
技术研发人员：李圣龙，刘波，华更新，高瑛珂，赵云富，孙川川，梁贤赓，周丽艳，杨正，王骕，
申请(专利权)人：北京控制工程研究所，
类型：发明
国别省市：